package com.xjh.basestudy.hanshunpingJava.queue;

import java.util.Scanner;
//环形数组队列
public class CircleArrayQueue {
    public static void main(String[] args) {
        //测试队列
        //创建一个队列(ArrayQueue对象)
        CircleArray arrayQueue = new CircleArray(4);//maxSize是4,但是最多只能存3个数据
//        char key = ' '; //接收用户输入
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;//让loop=true来创建一个无限循环,直到遇到loop=false时退出循环
        //输出一个菜单
        while (loop) {
            System.out.println("s(show):显示队列");
            System.out.println("e(exit):退出程序");
            System.out.println("a(add):添加数据到队列");
            System.out.println("g(add):从队列取出数据");
            System.out.println("h(head):查看队列头的数据");
            //next()返回值是一个字符串对象,nextInt()返回值是一个int类型的数字
            //调用scanner的next()方法,接收一个string对象,再调用string对象的charAt()方法,将此对象变成一个字符
            char key = scanner.next().charAt(0);
            //执行完一个case后,break跳出switch,但是还在while循环内,从while循环的头部由开始执行
            switch (key) {
                case 's':
                    arrayQueue.showQueue();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("请输入一个数字");
                    int value = scanner.nextInt();
                    arrayQueue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g': //取出数据
                    try {
                        int res = arrayQueue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的数据是%d\n", res);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h'://查看队列头的数据
                    try {
                        int res = arrayQueue.headQueue();
                        System.out.printf("队列头的数据是%d\n", res);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e'://退出
                    scanner.close();//关闭scanner
                    loop = false;//跳出while循环
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
        System.out.println("程序退出");
    }
}

class CircleArray {
    private int maxSize;//表示数组的最大容量
    private int front;//指向队头的指针,初始值为0,指向第一个元素
    private int rear;//队尾指针,初始值为0,指向最后一个元素的后一个位置,牺牲一个空间
    private int[] arr;//该数组用于存放数组,模拟队列

    public CircleArray(int arrMaxSize) {
        maxSize = arrMaxSize;
        arr = new int[maxSize];//创建一个新的数组,容量是maxSize
        //front和rear默认就是0,也可以不写
        front = 0;
        rear = 0;
    }

    // 判断队列是否满
    public boolean isFull() {
        return (rear + 1) % maxSize == front;
    }

    // 判断队列是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return rear == front;
    }

    //添加数据到队列
    public void addQueue(int n) {
        //判断队列是否满
        if (isFull()) {
            System.out.println("队列已满,无法再加入数据");
            return;
        }

        arr[rear] = n;//因为rear初始值为0,所以先直接让其等于n
        rear = (rear + 1) % maxSize;//让rear后移,必须考虑取模
    }

    //获取队列的数据(出队列)
    public int getQueue() {
        //判断队列是否空
        if (isEmpty()) {
            //RuntimeException:运行时异常,不需要通过try/catch进行处理
            //通过抛异常处理(因为这里需要返回值,直接写syso的话,就会返回0,就会把这个位置存储的元素当做0)
            throw new RuntimeException("队列空,不能取数据");
            //注意下面不能再写sout,因为抛异常后下面的代码就不执行了.
//            System.out.println("发多少");
        }
        //需要分析出front是指向队列的第一个元素
        //1.先把front对应的值保留到一个临时变量
        //2.将front后移
        //3.将临时保存的变量返回
        int value = arr[front];//因为先进先出,arr[front]就是最先进入的元素,所以要取出的就是它
        front = (front + 1) % maxSize;//指针后移(加一取模)
        return value;
    }

    //显示队列的所有数据
    public void showQueue() {
        //遍历
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("队列空,无法遍历");
            return;
        }
        //动脑筋
        //从front开始遍历,循环次数是判断出来的队列有效数据的个数
        for (int i = front; i < front + size(); i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i % maxSize, arr[i % maxSize]);
            //结果可能不是从arr[0]开始,因为front不一定在a[0]的位置
        }
    }

    //求出当前队列有效数据的个数
    public int size() {
        return (rear + maxSize - front) % maxSize;
    }

    //显示队列的头的位置的数据是多少
    public int headQueue() {
        //判断
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列空,没有数据");
        }
        return arr[front + 1];
    }

}
